우주 대폭발 ‘빅뱅’ 겪은 최초의 은하 포착

관측 사상 우주에서 가장 오래된 은하가 확인돼 학계가 주목하고 있다.

미국 과학잡지 사이언티픽 아메리칸은 7일(현지시간) ‘세구에 원’(Segue 1)이라는 왜소은하가 지금껏 알려진 어떤 은하보다도 오래된 빅뱅 초기에 생성된 것으로 추정되는 연구결과를 학자들이 밝혀냈다고 전했다.

학자들은 이 은하에 있는 별들은 지난 138억년간 그 어떤 새로운 별도 생산하지 않고 있어 그야말로 우주에 남겨진 ‘화석’이라고 설명한다.


이번 성과는 미국 매사추세츠공과대(MIT) 안나 프레벨 교수가 이끈 연구팀이 칠레 라스캄파나스천문대(LCO)와 하와이 W.M.켓천문대에 있는 데이터를 조사하면서 밝혀졌다.

지구로부터 약 7만5000광년 떨어진 이 은하에 있는 별들의 성분은 대부분 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소이며 철 등의 무거운 원소는 거의 없는 것으로 확인됐다.

이는 이 은하가 지금까지 알려진 은하 중에서 가장 화학적으로 별의 진화가 더딘 것을 의미한다고 연구팀은 설명하고 있다.



즉 우주 초기 때 형성된 은하일수록 그 내부에 있는 별들에는 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소가 주를 이룬다. 하지만 이런 별이 진화를 거듭한 끝에 초신성 폭발을 하면서 철 등의 무거운 원소를 방출한다. 따라서 이후 형성된 별에는 이런 무거운 원소의 함량이 점점 높아지는 것

이를 통해 추론해볼 때, 중량이 가벼운 별이 주를 이루는 ‘세구에 원’ 왜소은하가 지금껏 알려진 어떤 은하에 있는 별들보다도 형성 시기가 더 오래됐다는 것이다.

연구팀은 “이 은하는 (약 150억년 전 발생한) 우주의 시작인 ‘빅뱅’을 경험하고 살아 남은 최초의 은하가 될 수 있다”면서 기대감을 표했다.

이번 결과는 미국 코넬대학 도서관이 운영하는 물리학 분야의 권위있는 온라인논문저장 사이트(arxiv.org)를 통해 공개됐으며 국제학술지인 천체물리학회지(Astrophysical Journal) 최신호에 실릴 예정이다.

사진=세구에 원 은하

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr